[发明专利]弯曲型拉索颗粒阻尼器

说明书

技术领域

本发明属于土木工程结构振动控制领域，具体涉及一种弯曲型拉索颗粒阻尼器。

背景技术

近年来，在跨海、跨江大桥的修建中大跨度斜拉桥得到广泛应用。桥梁跨度的增加将会导致上部结构刚度的减小，在车辆、风等荷载作用下将会更加容易发生振动，进而引起斜拉索的振动。同时，为满足通航、泄洪等要求，斜拉桥一般修建都比较高，高处风速大，这样带来的一个直接的问题就是斜拉索的振动加剧。在以上两种因素的作用下如果不对拉索的振动加以控制,将会引起严重的后果，轻则减少拉索寿命，重则影响桥梁的安全。

针对斜拉索的振动问题，目前已经有多种控制方法，常用的控制方式为外加阻尼装置减振。常见的阻尼器类型有油压阻尼器、摩擦性阻尼器、磁减阻尼器、MR阻尼器以及高阻尼橡胶减振器等。在这些常用阻尼器中油压阻尼器，也就是粘滞阻尼器应用最多，技术也是最成熟的，但是这种阻尼器造价高，阻尼介质的密封要求高，容易漏油，维护保养费用较高，对温度变化敏感。为解决这些问题，需要研制一种新的阻尼器。

颗粒阻尼技术已经在航空航天、机械领域得到广泛应用，土木工程领域也已经有所涉及。颗粒阻尼技术主要靠颗粒间以及颗粒与容器的相互碰撞、摩擦将振动能转化为其他形式的能量，从而达到减振的效果，同时颗粒阻尼器中的颗粒还有质量调谐作用。颗粒阻尼器，构造简单、原理明确；适用频带宽,在0-6000HZ之间均有一定的效果；造价低；对温度变化不敏感，因此开发一种既能提供减振功能，又能克服已有减振阻尼器缺点的颗粒阻尼器是很有意义的。 

发明内容

本发明所要解决的技术问题是要提供一种弯曲型拉索颗粒阻尼器，它既能对拉索的振动起到有效的控制，同时又不受温度变化影响，造价低、适用频带宽。

为解决以上的技术问题，本发明提供了一种弯曲型拉索颗粒阻尼器，包括阻尼器下部支撑架、可弯曲型颗粒容器、填充颗粒和连接系统，所述阻尼器下部支撑架的上钢板与可弯曲型颗粒容器的一端栓接，可弯曲型颗粒容器的另一连接端与连接系统的连杆连接，连杆通过螺栓与索套连接。

所述阻尼器下部支撑架，是上、下两块钢板通过一段钢管焊接而成的，在钢板上设置螺孔，下钢板固定于桥面，上钢板呈倾斜状态，用于固定可弯曲型颗粒容器。

所述可弯曲型颗粒容器为分层多仓室的密闭容器，仓室内放置填充颗粒。每一层可设置多个仓室。颗粒容器仓室的划分可设置两种，一种是沿着容器纵向划分，一种是沿着容器横向划分。具体采用何种划分方式，可按适用性进行选择。可弯曲型颗粒容器还包括封装用的容器盖，颗粒填充结束后可用螺栓将容器盖装在容器上，形成一个封闭的容器。

所述可弯曲型颗粒容器的另一连接端，为两个伸出的带有螺孔的鼻端，两个鼻端相隔一定距离。

所述连接系统的连杆，为带有仓室的封闭连杆，仓室内放置填充颗粒；连杆一端的索套通过螺栓连接在斜拉索上，连杆另一端插入可弯曲型颗粒容器两个鼻端中间，用螺栓连接。在保证连杆刚度的前提下取适当大小的仓室，用来填充颗粒，待颗粒填充完毕，用螺栓将封装用钢板连接在连杆开放一侧形成一个密闭的连杆。

所述填充颗粒，为重度较大的钢珠、或碳化钨珠、或铅珠、或粗砂。

本发明的优越功效：

1）利用容器的可弯曲性，拉索振动作用通过连杆传下作用于颗粒容器，引起容器的弯曲振动，进而带动颗粒运动，依靠颗粒间的以及颗粒与容器间的相互碰撞、摩擦消耗能量，填充颗粒还起到质量调谐作用；

2）同时在连杆内填充颗粒，既节约了钢材又能增加阻尼效果；

3）本发明阻尼器为颗粒阻尼器，具有频带宽、对温度变化不敏感的特点，所使用的材料都对温度变化不敏感，因此使用环境不受温度变化的影响；

4）本发明所使用的材料为常见的钢材，容易获得，不需特殊的材料加工，制造工艺简单；

5）本发明工作原理简单，构件之间的连接多采用螺栓连接，构件组合方便，便于安装；

6）本发明克服了斜拉索振动控制常用的油压阻尼器漏油、受温度变化影响大、制造工艺要求高等缺点。

附图说明

图1为本发明整体结构示意图；

图2为本发明阻尼器下部支撑架的结构示意图；

图3为本发明可弯曲型颗粒容器纵向分区的结构示意图；

图4为本发明可弯曲型颗粒容器横向分区的结构示意图；

图5为本发明颗粒的示意图；

图6为本发明连杆的结构示意图；

图中标号说明

1—阻尼器下部支撑架；